深水浮力材料、固体深水浮材、防水材料，耐压高强度材料

深水浮力材料（高强度固体浮力材料SBM）是一种密度低、耐压强度高、吸水率低、耐腐蚀、可机械加工等特性的产品，能满足深海的使用要求，主要为深海作业装备提供所需的浮力，以保证稳定的深海工作状态。具有既能满足产品结构的力学要求，又能大大降低产品重量等多种功能，该材料的应用实现了金属结构件难以实现的功能。

深水浮力材料是为海洋工程装备、海油工程提供静浮力，广泛地应用于深海勘探考察、海洋石油平台浮筒、潜艇及**潜器、深海水下机器人、各种载人深水潜器、潜艇拖曳天线、浮标系统等。

目前，深水浮力材料制备技术主要为美国、俄罗斯、日本等国所掌握，在市场上形成垄断销售。国内浮力材料与国外相比，耐压强度低，可靠性能差**大工作深度与国外产品有巨大差距。虽然我国在该领域已开展了多年的相关研究，但在深潜用固体浮力材料性能方面仍落后于国外先进水平，近年，国内研究较多的有以下两家：青岛海洋化工研究院（小批量生产）、哈尔滨工程大学与台州中浮新材料科技股份有限公司合作，实现了年产200立方的产能。

随着海洋技术的开发，深水浮力材料的应用前景非常广阔，开展高性能深水浮力材料及应用技术的研发和产业化生产，替代进口产品，具有较大的市场机会，且更具有重要的科学意义和现实经济意义。

1、深海运载和作业装备用浮力材料

主要有载人潜器、潜水钟、有缆无人遥控潜水器(ROV)、无缆自治潜水器（AUV）、自治远程潜器、有缆和无缆混合型水下机器人、水下滑翔机、水下布缆机等设备。

ROV/AUV是深水石油开发的必备设备，具有经济、高效、作业深度大、作业功率大、水下无时间限制、高风险极端环境安全作业等特点，且具有结构简单、造价低廉、维修方便、无人员生命危险等优势，在海洋石油开发中得到广泛使用。为了能使ROV在水中保持灵活的机动性能，通常需要浮力材料为其在水下提供净浮力，浮力材料做为ROV的净浮力源，是现代海洋深水ROV技术发展必不可少的基础材料，其技术是深水ROV 关键技术之一，其技术性能指标先进与否，直接影响到潜水器的可靠性和安全性。 浮力材料一般安置在ROV 顶部，ROV在使用前必须对所需的浮力材料提出严格的要求，比如尺寸、密度、强度、

体积弹性摸量、耐腐蚀性能、耐冲击性能等。

ROV脐带缆浮体，为了避免ROV在水下工作时剪断脐带缆，工程上需要脐带缆尽可能的远离ROV的工作范围，与此同时，工程上也需要脐带缆减少在水中的重量，让ROV行动自由。因此，给脐带缆上配备浮力块是非常有必要的。图1-3为国外公司的脐带缆浮体。

2、海洋石油系统用浮力材料

主要有海洋石油开采隔水管、输油管线以及大型海上锚泊系统。在海底管道工程中，通常会根据海底地貌和管道的重量，让管线在水下保持一定的形状，然后根据设计，需要给管线的不同部位配备浮力模块。在实际工程中，每一段管道的工况都是经过特殊设计的，其在水中的形状和水深决定了它在不同的部位需要配备多少浮力。因此，配备在这种管道上的浮体都是可方便拆卸和安装的，在不同的工况下，只需要模块化的添加或减少**可以满足工程需要，确保了工程施工的灵活性。图1-4为英国TRELLEBERG的分布式浮块。

3、水下工程测试仪器应用领域

主要有潜标系统、海床基海洋环境监测系统、海底观测站等。水下测试仪器为水下工程提供非常重要的水下信息，是水下方便、安全的生产的保障。比如ADCP（声学多普勒流速剖面仪）用声波换能器作传感器，换能器发射声脉冲波，声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速，对水下工程有非常重要的指导意义。这种仪器固定在海底的某一位置进行测量，需要有浮力材料对其提供浮力的同时，还需要浮体能尽可能的包裹仪器，防止在水下受到撞击。因此，要在满足浮力和强度的同时，还需要研究这种浮体的声学性能，如声学阻抗等。

4、管道安装浮体

在安装大口径、长距离的深海管道时，沉重的管道会对工程船产生巨大的拉力。为了减少这种拉力，工程上通常采用浮力材料为安装到管道上，为管道提供一定浮力，便于安装。  

5、海洋钻井立管用浮力材料

海洋钻井立管是连接钻井平台和海底的管道，是海洋钻井平台不可缺少的单元。海洋立管会受到复杂的海洋环境的影响，工程上对海洋立管的性能要求非常高。

浮力材料是钻井立管系统的重要部件之一，为立管提供分布式浮力改善立管的局部力学性能，同时能减小立管管串的重量，降低立管张力器的张力，增强平台水深适应能力。

6海洋采矿系统

主要有海底集矿机何扬矿子系统等。
7浮标系统
主要有海洋浮标和综合浮标等。
8、深水浮力材料在海洋工程领域应用以外，还在民用、商业及军事上有广泛的应用。

    随着海洋技术的开发，深水浮材的应用前景广阔。开展深海浮力材料的研究，对我国海上石油的开采意义重大，它不仅能使我国海洋石油钻探跟上国际先进水平，同时打破国外在这项技术上的垄断地位，为**海洋梦做出贡献。